技术摘要：
本发明涉及一种微火工品爆轰温度场测试装置及三维重构方法。通过使用三组透射式纹影系统，配合高速摄像相机组，获得含有微火工品爆轰温度场的纹影图像，能够解决微火工品的温度场测试问题，并且可以基于该测试结果进行温度场的三维重构。本发明的技术方案为：光纤耦合  全部
背景技术：
随着微型化武器和信息化武器的发展，研究以换能信息化、结构微型化、序列集合 化的微火工品测试技术越来越多。其主要解决的问题是微尺度下(微米或纳米)含能材料响 应特性和能量传递问题。并且微火工品的爆轰温度作为微火工品爆炸性能的重要参数之 一，其对于研究微火工品的反应区结构和爆轰结果很有必要，可以进行预估和控制微火工 品的性能。 目前主流的温度场测试方法是接触式测温方法和非接触式测温方法。由于微火工 品爆轰产生的温度场具有温度高和持续时间短的特点，使用接触式测温方法受到测温元件 材料熔点的限制，并且由于测温元件的存在会破坏被测对象温度场的完整性。在现有的测 试技术中，通常采用非接触式测温方法，由于微火工品的爆轰时间窗口较小，无法准确做到 毫秒量级时间尺度的温度场测试，不能获得微火工品爆轰温度场的测试信息，无法进行爆 轰温度场的三维重构。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种微火工品爆轰温度场测试装置及三维重构方法，通过 使用三组透射式纹影系统，配合高速摄像相机组，获得含有微火工品爆轰温度场的纹影图 像，能够解决微火工品的温度场测试问题，并且可以基于该测试结果进行温度场的三维重 构。 为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种微火工品爆轰温度场测 试装置，其特征在于：包括光纤耦合激光器，1×3光纤分束器，透射式纹影系统模块，高速摄 像相机组和PC端数据处理模块； 所述的透射式纹影系统模块为3组，每组包括光纤耦合透镜、第一凸透镜、第二凸 透镜和刀口装置；光纤耦合透镜的输出依次穿过第一凸透镜、第二凸透镜，通过刀口装置汇 聚，两个凸透镜中间放置微火工品；3组透射式纹影系统模块按照夹角为120°排列分布； 所述的光纤耦合激光器的输出与1×3光纤分束器的输入端连接，1×3光纤分束器 的输出端分别与3组透射式纹影系统模块的输入端连接，3组透射式纹影系统模块的输出端 分别与3个高速摄像相机一、高速摄像相机二和高速摄像相机三的输入端连接，高速摄像相 机组的输出端与PC端数据处理模块连接。 进一步，光纤耦合激光器的波长依据被测微火工品温度变化范围确定。 进一步，1×3光纤分束器输出均匀光强的光束。 一种微火工品爆轰温度场测试装置的三维重构方法，其特征在于：光纤耦合激光 器产生的单色光，通过1×3光纤分束器得到三束光功率相等的激光光束，三路激光光束分 3 CN 111551071 A 说　明　书 2/4 页 别进入透射式纹影系统模块，通过光纤耦合透镜保证激光束扩束准直，经过第一凸透镜后 变为平行光，保证光束均匀通过被测对象，在第二凸透镜后，光束汇聚于刀口装置的刀口位 置，通过高速摄像相机组进行纹影图像的采集，并经所述PC端数据处理模块处理，获得微火 工品爆轰三维温度场。 与现有技术相比，本发明的优点如下： 1、本方法可以准确得到微火工品爆轰温度场的参数信息，并且通过高速摄像相机 组进行纹影图像的采集与保存，经过PC端数据处理模块获得微火工品爆轰三维温度场。 2、测量装置成本低、测量过程简单、可以测量毫秒量级时间尺度上的信息，其测量 时间尺度大小取决于测试装置使用的高速摄像相机帧频大小。 3、本发明基于三通路的透射式纹影系统，避免了传统单通路纹影系统的采集数据 不足和无法获得三维温度场信息问题。通过将透射式纹影系统，使用夹角为120°的方式排 列，可以获得更多的数据源，进行更加精准的重构微火工品爆轰三维温度场。 附图说明： 图1是本发明微火工品爆轰温度场测试及三维重构方法的结构示意图； 图2是本发明微火工品爆轰温度场测试及三维重构方法的透射式纹影系统模块的 结构示意图； 图3是本发明提供的微火工品爆轰温度场测试及三维重构方法的PC端数据处理模 块的计算流程图； 图中：1-光纤耦合激光器，2-1×3光纤分束器，3-透射式纹影系统模块，4-高速摄 像相机一，5-PC端数据处理模块，6-高速摄像相机二，7-高速摄像相机三，8-光纤耦合透镜， 9-第一凸透镜，10-微火工品，11-第二凸透镜，12-刀口装置。